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Kabelverschraubungen für industrielle AnwendungenIm Maschinen- und Anlagenbau sowie in der Industrie werden Kabelverschrau bun-

gen eingesetzt, um Kabel in Bauteile, Gehäuse oder Schaltschränke einzuführen.

Durch stetige Innovationen und die Integration von Zusatzfunktionen haben sich die

wenig beachteten Kabelverschraubungen zu Hightech-Bauteilen entwickelt. Das

zeigt sich beispielsweise am Produktportfolio der Kaiser-Gruppe [1], die ein Kom-

plettsortiment von Kabelverschraubungen für die unterschiedlichsten Einsatzberei-

che in der Industrie bietet. Abgerundet wird das Angebot durch kundenspezifische

Sonderlösungen für spezielle Einbausituationen.

Text: Frank Rodenwald

Das Einsatzgebiet von Kabelverschraubungen beschränkt sich schon lange nicht mehr ausschließlich auf Schalt-

schränke und Verteilerkästen. Heutzutage werden sie überall dort verwendet, wo Kabel eingeführt und �xiert werden müssen. Dazu zählt beispielsweise die gesamte Energietech-nik vom Kraftwerk über das Umspannwerk bis hin zu O�-shore-Windparks. Auch an Mess- und Prüfgeräten für ver-schiedenste Anwendungen werden sie verbaut.

Aufgrund der hohen Schutzklasse, die die meisten Ka-belverschraubungen bieten, sind diese auch für den Außen-

bereich geeignet und �nden sich hier zum Beispiel in diver sen Beleuchtungskörpern von Straßen, Plätzen oder Bahnsteigen sowie zur Illumination von Gebäuden. Selbst in großen Straßentunneln werden sie eingesetzt, wobei hier ihre Beständigkeit gegenüber chemischen Belastungen durch Staub und Abgase sowie das unbedenkliche Brand-verhalten aufgrund der Verwendung halogenfreier Materia-lien im Vordergrund stehen. Auch im Fahrzeugbau werden Kabelverschraubungen geschätzt, da sie selbst starken und lang anhaltenden Vibrationen widerstehen. Hier sind sie

01 Die Kabelverschraubung Progress

EMV Easy Connect Messing lässt sich

schnell, einfach und komfortabel mon-

tieren. Möglich wird dies durch eine

Kontaktfeder für die Schirmkontaktie-

rung, die mit wenigen Handgriffen in

die exakte Position gebracht istQu

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in modernen Triebfahrzeugen für Eisenbahnen ebenso zu �nden wie in selbstfahrenden Baumaschinen, beispielsweise für den Tunnelvortrieb.

Schon diese wenigen Beispiele belegen das breite Einsatz-spektrum von Kabelverschraubungen. Dementsprechend hat sich eine große Typenvielfalt entwickelt, mit der alle denkbaren Anwendungsfälle abgedeckt werden können. So führt allein die Kaiser-Gruppe lagermäßig mehrere tausend Agro-Verschraubungen in unterschiedlichen Formen und Baugrößen. Damit bietet der Hersteller für jeden Einsatz-bereich die passende Bauform.

Beständige Materialien

Für raue Umgebungen in der Industrie oder im Außen-bereich können Kabelverschraubungen aus glasfaserver-stärktem Polyamid oder aus verschiedenen metallischen Werksto�en verwendet werden. Solche Lösungen bietet das Unternehmen beispielsweise mit seinem Progress-Sortiment. Es umfasst Produkte aus vernickeltem Messing, rostfreiem Cr-Ni-Stahl A2 und rostfreiem sowie säurebeständigem Cr-Ni-Mo-Stahl A4.

Damit kann ein breites Einsatzspektrum abgedeckt wer-den. Denn alle diese Materialien sind mindestens beständig gegen verdünnte organische Säuren, wässrige Lösungen von anorganischen Salzen, Mineralöle, Kraftsto�e und Kühl-/Schneidöle. Sie zeichnen sich außerdem durch eine gute Witterungsbeständigkeit aus. Dementsprechend sind die metrischen Varianten des Programms auch nach DNV (Det

Norske Veritas) zerti�ziert und somit für den rauen mariti-men Einsatz auf Schi�en, Bohrinseln oder in Hafenanlagen zugelassen. Zudem eignen sich die Edelstahl-Ausführungen bestens für die chemische Industrie, da sie die dort höheren Umweltbelastungen zuverlässig erfüllen und gleichzeitig be-ständig gegen aggressive Reinigungsmittel sind.

Kabelverschraubungen nach dem Baukastenprinzip

Die Progress-Serie ist nach dem Baukastenprinzip aufgebaut und dadurch vielseitig einsetzbar. So können innerhalb einer Baugröße alle zugehörigen Bauteile frei miteinander kombi-niert werden. Der Anwender kann sich individuelle Kabel-verschraubungen zusammenstellen, die vorkonfektioniert über den örtlichen Elektrogroßhandel angeliefert werden.

Die Ausgangsbasis bilden Unterteile mit kurzem oder langem Anschlussgewinde. In der Standardausführung sind Kabelverschraubungen mit metrischen Außengewinden von M6 bis M115 lieferbar. Hinzu kommen weitere Gewinde wie PG-Gewinde (Panzerrohr-Gewinde), Gasrohrgewinde, NPT-Gewinde (National Pipe &read) sowie Kabelver-schraubungen mit Innengewinde.

Das konkrete Maß des Anschlussgewindes ist abhängig vom Kabeldurchmesser, da sich daraus der Innendurchmes-ser der Dichteinsätze ergibt. Diese sind in den unterschied-lichen Ausführungen verfügbar. Dazu zählen: · kurze ein- oder zweiteilige Dichteinsätze (Progress MS), · temperaturbeständige ein- oder zweiteilige Dichteinsätze bis 200 °C (Progress MS HT),

Wo immer mehr Prozesse automatisiert werden, muss auch die Technik dahinter automatisch gut sein. So wie die Verbindungslösun-

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· lange, durchgehend isolierte ein- oder zweiteilige Dicht-einsätze (Progress MS),

· Dichteinsätze mit zwei bis sechs Bohrungen gleichen Durchmessers zur Durchführung mehrerer Kabel (Pro-gress MS Multi),

· Dichteinsätze ohne Bohrung für normale oder hohe Temperaturen (Progress MS NBR oder Progress MS FPM) sowie

· Dichteinsätze für Flachkabel (Progress MS FK). Alle diese Dichteinsätze sind für unterschiedliche Gewinde-durchmesser verfügbar. Als besonderen Service bietet der Hersteller Einsätze mit individuellen Ö�nungen an, die kundenspezi�sch – auch in kleinen Stückzahlen – angefer-tigt werden und zum Beispiel mehrere Kabel mit unter-schiedlichen Durchmessern aufnehmen können.

Die Druckmutter einer Kabelverschraubung dient in der Standardausführung der Komprimierung des Dichteinsat-zes. Dabei wird eine hohe Dichtigkeit und eine äußerst ka-belschonende Zugentlastung selbst bei dynamischen Belas-tungen erreicht.

Dementsprechend sind sie in die Schutzklasse IP68 mit Drücken bis 10 bar eingestuft und bieten darüber hinaus den Zusatzschutz IP69K, der einer Dampfstrahlreinigung mit Hochdruck von 80 bar bis 100 bar und einer Wasser-temperatur von bis zu 80 °C entspricht.

Durch besondere Bauformen können auch Zusatzfunk-tionen in die Oberteile integriert werden. Das kann bei-spielsweise eine zusätzliche Zugentlastung sein, die über

schraubbare Klemmbacken realisiert wird, mit denen das Kabel zusätzlich �xiert wird. Wenn extreme Belastungen durch Bewegung oder Zug auf das Kabel einwirken, können diese durch eine Biegeschutztrompete und ggf. zusätzlichen Klemmbacken zur Zugentlastung abgefangen werden.

Einen wirkungsvollen Knickschutz bieten Kabelverschrau-bungen mit integrierter Kabelschutztülle aus Kunststo� oder mit einer Knickschutzfeder aus rostfreiem Stahl A2.

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2. bis 4. Juli 2014 / Offenbach/M.

Seminar-Nr.: 9169

20. August 2014 / Berlin

02 Die Baureihe Ex Compact Messing steht für die Zündschutz-

arten druckfeste Kapselung (Ex d IIC) und erhöhte Sicherheit

(Ex e II) zur Verfügung. Sie zeichnet sich durch eine kompakte

Bauform und einen großen Klemmbereich aus

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In beiden Fällen wird der Biegeradius des Kabels vergrößert, sodass sich die Bruchgefahr, die bei stärkerer Bewe-gung im Übergangsbereich zwischen Kabel und Verschraubung besteht, verringert.

EMV-Anwendungen und Ex-Schutz

Für EMV-Anwendungen und Berei-che, in denen eine explosionsfähige Atmosphäre auftreten kann, sind je-weils besondere Kabelverschraubungen gefordert, die durch eine spezielle Bau-weise schädigende Ein3üsse vermei-den. So müssen komplexe und hoch technisierte Maschinen und Anlagen wirkungsvoll vor elektromagnetischen Störungen geschützt und gleichzeitig deren Störaussendung verhindert wer-den. Dies geschieht meist über eine gute Schirmung der Bauteile und Kabel. Bei letztgenannten wird das Schirmge3echt an beiden Enden über eine möglichst groß3ächige nieder-ohmige und auch niederinduktive Verbindung angeschlossen und auf Masse gelegt. Hierzu bietet Kaiser vier unterschiedliche, EMV-gerechte Kabelverschraubungen, die sich hin-sichtlich der Kontaktierungsvariante unterscheiden an: · Bei der Serie Progress EMV Easy Connect Messing übernimmt eine Feder die Kontaktierung (Bild ). Sie wird einfach und schnell über das abisolierte Schirmge3echt ge-stülpt.

· Die Progress-EMV-Rapid-Messing-Kabelverschraubungen stehen für eine zeitsparende Montage und sind mit einer Kontaktscheibe ausge-stattet.

· Die Serie Progress EMV Messing kommt zum Einsatz, wenn die Schirmung in der Kabelverschrau-bung endet. Eine Kontakthülse, über die das Schirmge3echt umge-bördelt wird, sorgt für eine zuver-lässige Kontaktierung von 360°.

· Einen konzentrischen Schirmab-gri� für hohe Ableitströme bieten die Kabelverschraubungen Pro-gress EMV Serie 85 Messing mit ihrer hochstromtragfähigen Spann-zange.

Durch verschiedene Bauvarianten und umfangreiches Zubehör sind alle diese Serien für die unterschiedlichen An-wendungsfälle geeignet.

Die jüngste Innovation für EMV-Anwendungen aus dem Hause Kaiser ist die „Progress EMV Easy Connect Multi“. Dabei handelt es sich um eine EMV-Kabelverschraubung zur Ein-führung von mehreren geschirmten Kabeln in ein Gehäuse. Anzahl und Durchmesser der Bohrungen im Dich-tungseinsatz sind variabel, sodass auch individuelle Sonderlösungen möglich sind. Eine Feder sorgt für die zuver-lässige Kontaktierung aller Schirmge-3echte.

Für explosionsgefährdete Bereiche, zum Beispiel in Ra5nerien, der che-mischen Industrie, Sägewerken oder Ge treidemühlen, in denen Gase oder Stäube eine zündfähige Atmo sphäre bilden können, stehen zerti�zierte Agro- Ex-Kabelverschraubungen zur Verfügung (Bild ). Je nach Bauart umfassen sie die Zündschutzarten druckfeste Kapselung „Ex d“ (IEC EN 60079-1), erhöhte Sicherheit „Ex e“ (IEC EN 60079-7) und/oder Eigen-sicherheit „Ex i“ (IEC EN 60079-11).

Design trifft Kabelverschraubung

Ein „besonderer Hingucker“ ist die Design Line von Kaiser, bei der Kabel-verschraubungen mit innovativem Design kombiniert wurden. Gefertigt aus Messing aranja veredelt, erö�net ihre hochwertige Optik neue Gestal-tungsspielräume im industriellen Ein-satz. Anwendungsbereiche sind unter anderem Designerleuchten oder wei-tere Elektrogeräte, Steuerungen und Automationselemente mit hohem Design anspruch. Verbunden mit der optischen Aufwertung ist zugleich eine besonders große Ober3ächenhärte, die vor Werkzeugspuren schützt.

In der Lebensmittelindustrie oder in anderen hygienisch sensiblen Berei-chen, wie in Krankenhäusern, gelten auch für Kabelverschraubungen be-sonders strenge Anforderungen. Sie sollen wenig Fläche bieten, an denen sich Schmutz oder Keime ablagern können und gleichzeitig leicht zu rei-nigen sind.

Vor diesem Hintergrund hat der Anbieter mit der Serie Progress Ultra Flat Kabelverschraubungen für die Le-bensmittelproduktion und medizini-sche Bereiche konzipiert. Dabei wurde die gesamte Technik in das Innere des Gehäuses verlagert, sodass außen nur

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die extrem 3ache Kontur der Verschraubung sichtbar ist. Dadurch sind sie reinigungsfreundlich und unanfällig ge-gen Verschmutzungen. Die Ausführung in Edelstahl A2 wi-dersteht selbst aggressiven Reinigungs- und Desinfektions-mitteln.

Kundenfreundliche Lösungsfindung

Angesichts dieser Produktvielfalt fällt es bisweilen schwer die Übersicht zu behalten. Deshalb ist auf der Kaiser-Homepage ein Online-Produkt�nder aufrufbar, mit dem der Nutzer in wenigen Schritten die richtige Kabelverschraubung ermit-teln kann (Bild ). Einzigartig ist die Option der Suche über die Eingabe des Kabeldurchmessers auszuführen. Durch die Auswahl des Materials, der Installationsart (EMV oder Ex), Gewindeart und -durchmesser sowie der minimalen bzw. maximalen Einsatztemperatur kann das Ergebnis weiter ver-feinert werden. Darüber hinaus können in der Detailansicht zum jeweiligen Produkt von nahezu allen Kabelverschrau-bungen 3D-Produktansichten eingeblendet und diese in allen gängigen CAD-Formaten angefordert werden.

Neben zahlreichen Standardvarianten bieten die Kabel-verschraubungsspezialisten des Herstellers auch kunden-spezi�sche Sonderlösungen. Ober- und Unterteile können hinsichtlich der Bauform und des Gewindes nach Kunden-wunsch gefertigt werden und bei den Dichteinsätzen sind Material sowie Lochform und Anzahl der Durchführungen variabel. Die Möglichkeiten reichen bis hin zu kompletten Neukonstruktionen, die spezielle Anforderungen erfüllen. Eine bedarfsgerechte Sortimentsabrundung stellen die Agro-3ex- und Agro3ip-B-Ge3echtschläuche dar. Mit ihnen las-sen sich einfach und schnell Kabel und Litze bündeln oder ummanteln.

Zertifiziertes Prüflabor

Die Kaiser-Gruppe verfügt am Schweizer Standort der Agro AG in Hunzenschwil über ein eigenes Prü3abor, das durch Elektrosuisse zerti�ziert wurde. Darin werden Prüfun-gen durchgeführt, die o5ziellen Standards entsprechen. Die daraus resultierenden Prüfberichte bilden die Grundlage für die weitere Zerti�zierung der Produkte durch Elektrosuisse.

Zur Ausstattung des Labors zählen u. a. eine IP-Druck-prüfanlage, Zugprüfmaschinen, Klimaschränke zur Durch-führung von Wärmealterungen, Schlagprüfeinrichtungen zur Ermittlung der Widerstandskategorie von Kabelverschrau-bungen und Geräte für den Glühdrahttest an Bauteilen nach IEC.

Damit können die Kabelverschraubungen werksintern nach den Vorgaben der hierzu relevanten Norm DIN EN 50262 (VDE 0619) [2] geprüft werden. Spezielle Vorrich-tungen für weitere Prüfungen nach UL-Standard 514B sind ebenfalls vorhanden. Außerdem besteht die Möglichkeit, sowohl Serienmodelle als auch Sonderlösungen nach kun-denspezi�schen Anforderungen zu testen. (mh)

Literatur

[1] Kaiser GmbH & Co. KG, Schalksmühle: www.kaiser-elektro.de

[2] DIN EN 50262 (VDE 0619):2005-05 Kabelverschraubungen für

elektrische Installationen. Berlin . Offenbach: VDE VERLAG

Autor

Frank Rodenwald ist als Produktmanager für

den Bereich der Kabelverschraubungen für die

Kaiser GmbH & Co. KG in Schalksmühle tätig.

frank.rodenwald@kaiser-elektro.de

03 Für die schnelle

Produktsuche im Inter-

net steht auf der Kaiser-

Homepage ein innovati-

ver Produktfinder bereit.

Damit kann in wenigen

Schritten die richtige

Kabelverschraubung er-

mittelt und als 3D-An-

sicht betrachtet werdenQu

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